Astronomie

Jaká hvězda je nejblíže Betelgeuse?

Jaká hvězda je nejblíže Betelgeuse?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Na základě této odpovědi bych měl být schopen zjistit tuto otázku, pokud znám vzdálenost mezi Betelgeuse a jejím nejbližším sousedem. Co je tedy nejbližší soused Betelgeuse?

Mám na mysli nejbližšího souseda ve 3D prostoru, ne v rovině oblohy. Jelikož je Betelgeuse poměrně blízko ke Slunci, hádám, že bychom měli jeho okolí znát s docela dobrou přesností.


$$ begin {array} {| c | c | c |} hline textbf {Star} & textbf {Magnitude} & textbf {Distance (ly)} hline text {Betelgeuse} & text {0,45} & text {0,00} hline text {HIP27648} & text {8,24} & text {17,82} hline text {HIP28478} & text {8.42} & text {19.03 } hline text {HIP27573} & text {7.41} & text {24.27} hline text {HIP28175} & text {9.1} & text {39.34} hline text { HIP26887} & text {7.28} & text {39.34} hline text {HIP29261} & text {7.66} & text {41.42} hline text {HIP26914} & text {9.6} & text {41.87} hline text {HIP27513} & text {8.28} & text {42.65} hline text {HIP27386} & text {5.26} & text {44.20} hline text {HIP28261} & text {8.45} & text {46.08} hline text {HIP28686} & text {6.09} & text {46.73} hline text {HIP27004} & text {7.89} & text {47.16} hline text {HIP29537} & text {7.82} & text {49.28} hline text {HIP27324} & text {9.22} & text {49,88} hline text {HIP27932} & text {8,26} & text {50,41} hline text {HIP29868} & text {8.92} & text {50.69} hline text {HIP28397} & text {8.24} & text {50.95} hline text {HIP29236} & text {6.57} & text {52.93} hline text {HIP27902} & text {6.3} & text {52.98} hline text {HIP28232} & text {6.22} & text {54.81} hline text {HIP27315} & text {7.14} & text {55.28} hline text {HIP27751} & text {6.9} & text {55.37} hline text {HIP30124} & text { 9,75} & text {56,46} hline text {HIP29685} & text {7,69} & text {56,79} hline text {HIP27412} & text {9,31} & text {58,80} hline text {HIP27153} & text {7.46} & text {60.13} hline text {HIP28202} & text {7.97} & text {60.42} hline text {HIP27919 } & text {7.15} & text {60,85} hline text {HIP28056} & text {7.17} & text {60,89} hline text {HIP29381} & text {8,88} & text {61.26} hline text {HIP26986} & text {9.17} & text {61.26} hline text {HIP29630} & text {8.15} & text {62.56} hline text {HIP29590} & text {7,82} & text {64,37} hline text {HIP30120} & text {6,76} & text {64.57} hline text {HIP26795} & text {6.82} & text {66.03} hline text {HIP26655} & text {7.09} & text {66,99} hline text {HIP26615} & text {9.13} & text {67.50} hline text {HIP27895} & text {7.04} & text {68,80} hline text {HIP27309} & text {9.7} & text {69.04} hline text {HIP28323} & text {8.16} & text {69.12} hline text {HIP28171} & text {8.68} & text {69,91} hline text {HIP25767} & text {8.93} & text {70.26} hline text {HIP25698} & text {8.74} & text {70.31} hline text {HIP26107} & text {7.83} & text {71.05} hline text {NuOri} & text {4.42} & text {72.70} hline text {HIP27284} & text { 8.72} & text {73.29} hline text {HIP27968} & text {8.42} & text {73.36} hline text {HIP29599} & text {7.96} & text {73.41} hline text {HIP25424} & text {8.63} & text {73.44} hline end {pole} $$

S výhradou níže uvedených důležitých upozornění uvádí tabulka výše 50 hvězd nejblíže Betelguese, včetně samotné Betelguese:

  • Ignoruji svou vlastní radu a k vytvoření tohoto seznamu jsem použil údaje HYG.

  • Kód repl.it: https://repl.it/@barrycarter/Twitch-BeetleJuice

  • Doufám, že se z toho později stane webapp; prozatím změnouvar fixedStar = hvězdy [27919];řádek v script.js, můžete to spustit pro jakoukoli hvězdu v katalogu HYG (nezapomeňte použít ID HYG). Můžete převést na LaTeX pomocí https://barrycarter.github.io/pages/CSV2LATEX/

  • Jak poznamenali jiní, vzdálenost do Betelguese není přesně známa: „https://en.wikipedia.org/wiki/Betelgeuse#Distance_measurements“. Totéž může samozřejmě platit i pro další hvězdy v katalogu HYG, včetně těch, které jsem uvedl výše. Proto může být vypočítaná vzdálenost mezi Betelguese a jinou hvězdou daleko.

Doufám, že získám „lepší“ seznam pomocí dat GAIA DR2, a když to udělám, tuto odpověď upravím. Samozřejmě, zatímco GAIA DR2 uvádí více hvězd, měření vzdálenosti mohou být ještě dále.


Barryho Cartera pěkný kus práce obsahuje 50 hvězd uvnitř $ sim 74 $ světelné roky Betelegeuse.

Ponecháme-li stranou otazníky přesně tam, kde je Betelegeuse (pokud jde o vzdálenost) a nejistoty paralaxy 50 uvedených hvězd, existuje také problém, že nejslabší hvězdy v katalogu HYG jsou založeny na katalogu Hipparcos, který je pouze úplný na něco jako 8. velikost, i když obsahuje některé hvězdy až do 10. mag. Pokud předpokládáme, že Betelgeuse je kolem 700 světelných let (214 ks), pak velikost 10 odpovídá absolutní velikosti asi 3,3. Tyto hvězdy jsou skutečně velmi zářivé, asi třikrát tak zářivé jako Slunce nebo více, takže obě hvězdy v hlavní posloupnosti jsou obři.

Hvězdy a obři v horní hlavní sekvenci tvoří malý zlomek místní hvězdné populace (a předpokládáme lokalitu kolem Betelgeuse, protože je to jen 30 pc pod galaktickou rovinou) - viz například tento graf od Jeffries & Elliott (2003), který ukazuje absolutní velikost vs. barevný (HR) diagram pro 1000 hvězd uvnitř $ sim 15 $ ks Slunce. Jak vidíte, objekty s $ M_V <3,3 $ jsou možná vzácné $ sim 2 $% z populace.

Jde o to, že za předpokladu, že Betelegeuse nesedí v prázdnotě nebo v klastru (který, pokud víme, není), pak je hvězdná hustota kolem něj alespoň (a já říkám alespoň , protože neexistuje žádný způsob, že katalog, který jsem použil k výrobě výše uvedeného obrázku, je úplný za spektrálním typem M3-M4) je alespoň 0,07 hvězdy na kubický parsek nebo 0,002 hvězdy na kubický světelný rok.

Pokud tomu tak je, pak by mělo být do 74 světelných let od Betelgeuse a Konečně (celý bod této „odpovědi“), nejbližší hvězda Betelgeuse bude od ní pravděpodobně oddělena $1/(0.002)^{1/3} = 7.9$ světelné roky.

Bohužel je to „odpověď“, protože nejsme blíže k poznání který to je hvězda! Gaia DR2 (a DR3 později v roce 2020) by pomohla dokončit sčítání lidu, protože má (nebo bude mít) paralaxy pro hvězdy až na zhruba $ V sim 19 $ (absolutní velikost asi 12,3 ve vzdálenosti Betelgeuse) a měla by pak zahrnovat asi 60-70% hvězd v jeho blízkosti. Gaia však (myslím) nepřinese přesnou paralaxu pro Betelgeuse, protože je příliš jasná (!), Takže nebudeme dále odpovídat na otázku.


Betelgeuse

[/titulek]
Betelgeuse je devátá nejjasnější hvězda na obloze a druhá nejjasnější v souhvězdí Orionu (je to červená, na opačné straně pásu než Rigel, která je modrá a nejjasnější).

S hmotou asi 20 solů (= hmotnost 20 sluncí) se Betelgeuse rychle vyvíjí, i když je stará jen několik milionů let. Je to červený superobr, hořící helium v ​​plášti a (velmi pravděpodobně) spalující uhlík v jiném plášti (blíže k jádru) a (případně) kyslík, křemík a síra v jiných vnořených skořápkách (jako ruské panenky) .

Betelgeuse je obrovská… kdyby to bylo tam, kde je Slunce, všechny čtyři vnitřní planety by byly uvnitř! Vzhledem k tomu, že je tak velký a je vzdálený jen přibližně 640 světelných let, zdá se, že Betelgeuse má velikost asi 1/20 úhlové sekundy, což z něj činí ideální cíl pro optickou interferometrii. A tak se stalo, že v roce 1920 použili Michelson a Pease k měření průměru Betelgeuse & # 8217s dalekohled 100 & # 8243 Mt Wilson s 20 m interferometrem připevněným vpředu.

Hubbleův vesmírný dalekohled zobrazil Betelgeuse přímo v roce 1995 v ultrafialovém světle (viz výše). Proč UV? Protože pozemské dalekohledy nemohou takové pozorování provádět a protože rozlišení HST je největší v UV záření.

Od 20. let 20. století bylo Betelgeuse pozorováno ze země mnoha různými optickými interferometry na mnoha vlnových délkách. Jeho průměr se poněkud liší, stejně jako jeho jas (Herschel je možná první astronom, který popsal svou variabilitu, v roce 1836). Má také & # 8216hotspots & # 8217, které jsou ginormous.

Betelgeuse také vylučuje hmotu v obřích oblacích, které se táhnou na více než šestinásobek svého průměru. I když tyto chocholy jistě způsobí, že & # 8216slim dolů & # 8217, nebudou & # 8217t stačit k tomu, aby se jeho jádro zastavilo v železo (když je tam křemík vyčerpán, pokud již nebyl). Nedlouho poté, možná během příštích asi tisíc let, se Betelgeuse stane supernovou… což z ní učiní nejjasnější a nejpozoruhodnější supernovu viditelnou ze Země asi za milion let. Naštěstí, protože se nedíváme přímo na jeho pól, když Betelgeuse bouchne, nebudeme smaženi zábleskem gama záření (GRB), který může nastat (zatímco supernova kolapsu jádra může způsobit jeden druh GRB, to Dosud není známo, zda všechny takové supernovy produkují v každém případě GRB, takový GRB je jedním z dvojice trysek, které protrhávají póly umírající hvězdy).

AAVSO má vynikající článek o Betelgeuse a webová stránka COAST & # 8217s (Cambridge Optical Aperture Synthesis Telescope) o svých pozorováních Betelgeuse poskytuje dobrý souhrn jedné interferometrické techniky (a také některých skvělých obrázků!).

Universe Today má mnoho příběhů o téměř každém aspektu Betelgeuse, od jeho různé velikosti (The Curious Case of the Shrinking Star), bublin, které fouká a jeho oblaků (Closest Ever Look at Betelgeuse Reveals its Fiery Secret), vystupoval v Co se tento týden chystá, na šok z luku, který vytváří v mezihvězdném médiu (The Bow Shock of Betelgeuse Revealed).

Astronomy Cast & # 8217s The Life of Other Stars je celá epizoda o vývoji jiných hvězd než Slunce.


Kolosální blízká hvězda jménem Betelgeuse se chová velmi divně, ale vybuchne?

Naše Slunce je důvod, proč jsme zde dnes všichni. Jednoho dne to bude boom, ale my všichni (doufejme) budeme v té době tak či onak dávno pryč. Mezitím však mohou astronomové pozorovat změny probíhající ve vzdálených hvězdách, z nichž některé mohou poskytnout vodítka, jak se bude chovat naše vlastní hvězda, až se blíží konec jejího života.

Zejména jedna hvězda, Betelgeuse, leží někde mezi 520 a 650 světelnými roky od Země. To je kámen # 8217, který vrhá do velkého schématu věcí, a díky své blízkosti jej vědci mohli po celá léta pečlivě sledovat. V poslední době se Betelgeuse chová poněkud divně a přiměje některé příležitostné pozorovatele, aby se zajímali, jestli se chystáme explodovat. Krátká odpověď je ne, ale delší odpověď je trochu komplikovanější.

Betelgeuse je velká jasně červená hvězda, která tvoří rameno souhvězdí Orion. Je to naprosto obrovské, a to proto, že je ve fázi svého života, kdy se stalo červeným velikánem. Tyto hvězdy se mnohonásobně zvětšují oproti původní velikosti a je to známkou toho, že se hvězda blíží ke konci své životnosti.

Jak sám Bad Astronomer, Phil Plait, vysvětluje dále SYFY drát, nedávná pozorování hvězdy ukazují, že stmívá mnohem více, než je obvyklé. Hvězda byla v minulosti pozorována, jak se rozjasňuje a poté stmívá, ale nedávno byla tak slabá, že upoutala pozornost amatérských i profesionálních astronomů.

Vědět, že hvězda je v jedné z posledních fází jejího života, a vidět, že chování hvězdy je neobvyklé, je dost & # 8220evidence & # 8221, aby někteří dospěli k závěru, že hvězda exploduje v brilantní supernově . Naštěstí (nebo bohužel, v závislosti na tom, jak se na to díváte), se to nestane rádo.

Na základě toho, co si vědci myslí, že vědí o Betelgeuse, v ní ještě zbývá spousta života. Poté, co hvězda již spotřebovala svůj dostupný vodík, se nafoukla až na mnohonásobek své původní velikosti a nyní víří skrz dostupné hélium. Když to dojde, věci se stanou mnohem zajímavějšími, ale věřilo se, že hvězda má dostatek helia na to, aby pokračovala v hoření po desítky tisíc nebo dokonce stotisíc let, než se stane boomem.

Dobrou zprávou je, že i kdyby se hvězda chystala odpálit, je stále dostatečně daleko na to, aby na Zemi neměla žádný měřitelný dopad. Určitě to vidíme a Plait poznamenává, že by to bylo asi tak viditelné jako Měsíc na noční obloze, ale my všichni ještě musíme jít do práce další den.


Velikost hvězd

Díky Stefan-Boltzmannovu zákonu mohou astronomové snadno vypočítat poloměr hvězdy (viz poznámka naproti).
v 1879Rakouský fyzik Josef Stefan, který se zajímá o záření horkých těles, zjistil, že celková energie emitovaná objektem je úměrná 4. síle jeho absolutní teploty. Největšími hvězdnými objevy jsou Sagitarii kilowatty, V354 Cephei a KY Cygni, jsou asi 1500krát větší než naše Slunce. Naše Slunce má průměr 1,392 milionu km.
Antares, super červený obr, který je nám nejblíže, má průměr & asymp 700krát větší než Slunce, nebo téměř 1 miliardu mil. Betelgeuse je červený superobr, jedna z největších známých hvězd. Pokud by Betelgeuse byla ve středu naší sluneční soustavy, její poloměr a asymp 650krát větší než Slunce by se táhl mezi oběžnou dráhu Marsu a Jupitera.
Aldebaran je červený obr o velikosti 0,86 a spektrálním typu K5 III, což znamená, že je oranžový, vysoký a po použití veškerého vodíku opustil hlavní sekvenci.
Hoří primárně heliem a dosáhl průměru & asymp 45krát většího než Slunce.

Rigel je modrý superobr, 55 000krát jasnější než Slunce. S průměrem asi 116 milionů km a asympem 35krát větším než Slunce se Rigel rozšiřuje na oběžnou dráhu Venuše v naší sluneční soustavě.
Arcturus je 20krát větší než slunce, jeho velikost je -0,04 a jeho vzdálenost od slunce je & asymp 37 světelných let.
Pollux je & asymp 8krát větší než slunce, jeho velikost je 1,09 a jeho vzdálenost od slunce je & asymp 33,7 let světla.

Obrázek: Srovnávací velikosti některých hvězd jako superobra Antares, Betelgeuse, Rigel, Aldebaran a některých bílých trpaslíků jako Arcturus, Pollux, Sirius a Slunce. © astronoo.com

poznámka: Díky Stefan-Boltzmannovu zákonu mohou astronomové vypočítat poloměry hvězd.
Svítivost hvězdy se píše: L = 4 & # 960 & # 963R 2 T 4
L je svítivost, σ je Stefan-Boltzmannova konstanta, R poloměr hvězdy a T jeho teplota.


Chladné místo a hvězdné říhání vedly k podivnému stmívání Betelgeuse

Komentáře čtenáře

Sdílejte tento příběh

V prosinci 2019 si astronomové všimli podivného, ​​dramatického stmívání ve světle z Betelgeuse, jasně červené hvězdy v souhvězdí Orion. Zamysleli se nad tímto úkazem a přemýšleli, jestli je to známka toho, že se hvězda chystá jít supernovami. O několik měsíců později zúžili nejpravděpodobnější vysvětlení na dvě: krátkodobou studenou skvrnu na jižním povrchu hvězdy (podobnou slunečnímu skvrně) nebo shluk prachu, díky kterému se hvězda zdála pro pozorovatele na Zemi slabší. Nyní máme naši odpověď, podle nového článku publikovaného v časopise Nature. Prach je primárním viníkem, ale souvisí s krátkým vznikem chladného místa.

Jak loni informoval Arsův John Timmer, Betelgeuse je jednou z nejbližších hmotných hvězd na Zemi vzdálených asi 700 světelných let. Je to stará hvězda, která dosáhla stádia, kdy září matně červeně a rozpíná se, přičemž horké jádro má na svých vnějších vrstvách jen jemnou gravitační přilnavost. Hvězda má něco podobného úderu srdce, i když extrémně pomalému a nepravidelnému. V průběhu času hvězda cykluje obdobími, kdy se její povrch rozpíná a poté smršťuje.

Jeden z těchto cyklů je poměrně pravidelný a jeho dokončení trvá něco přes pět let. Vrstvený na to je kratší, nepravidelnější cyklus, který trvá kdekoli od méně než roku do 1,5 roku. I když je lze snadno sledovat pomocí pozemských dalekohledů, tyto posuny nezpůsobují takové radikální změny ve světle hvězdy, které by odpovídaly změnám pozorovaným během stmívání.

Další čtení

Na konci roku 2019 Betelgeuse ztlumila natolik, že rozdíl byl viditelný pouhým okem. Stmívání přetrvávalo a v polovině února se jas snížil o 35 procent, poté se v dubnu 2020 znovu rozjasnil.

Dalekohledy namířené na obra dokázaly určit, že - spíše než uklizený, rovnoměrný pokles jasu - bylo stmívání Betelgeuse nerovnoměrně rozloženo, což dávalo hvězdě při pohledu ze Země podivný tvar. To vyvolalo spoustu otázek o tom, co se děje s obrem, přičemž někteří odborníci spekulovali, že kvůli velikosti a pokročilému věku Betelgeuse bylo podivné chování znakem výroby supernovy.

Do poloviny roku 2020 změnili astronomové svou melodii. Mezinárodní tým pozorovatelů shodou okolností Hubbleův vesmírný dalekohled namířil na Betelgeuse před, během a po události stmívání. V kombinaci s některými včasnými pozemskými pozorováními tato UV data naznačila, že velká říhání, která vytvořila oblak prachu poblíž hvězdy, mohla způsobit ztmavnutí hvězdy.

„S Hubbleem jsme mohli vidět materiál, když opouštěl povrch hvězdy a pohyboval se atmosférou, než se utvořil prach, který způsobil, že se hvězda ztlumila,“ řekla astronomka z Astrofyziky Harvard-Smithsonianova centra Andrea Dupreeová kdo učinil tato pozorování. Je také spoluautorkou nového příspěvku.

Nálezy z loňského roku ukázaly, že vnější vrstva hvězdy, zvaná fotosféra, začala nerovnoměrně zrychlovat směrem ven těsně předtím, než Betelgeuse začala stmívat. Na svém vrcholu se fotosféra pohybovala rychlostí přibližně 7 kilometrů za sekundu, čímž obrátila vnější tlak, jak se stmívání hvězdy stalo dramatičtějším.

Dupree a její kolegové navrhli, že jak se hvězda rozpínala v jednom ze svých obvyklých cyklů, část povrchu se zrychlovala mnohem rychleji díky konvekční buňce, která cestovala z vnitřku hvězdy na její povrch. Kombinace těchto dvou událostí vytlačila dostatek materiálu dostatečně daleko od hvězdy, aby se ochladila, a vytvořil hvězdný prach. Ten prach mohl vysvětlit stmívání.

Nový dokument Nature rozšiřuje tato dřívější pozorování díky snímkům pořízeným dalekohledem VLT (European Southern Observatory (ESO) v lednu a březnu 2020.) Pro jednou jsme viděli, jak se v reálném čase mění hvězda v reálném čase rozsah týdnů, “uvedl spoluautor Miguel Montargès z Observatoire de Paris ve Francii a KU Leuven v Belgii.

Tyto snímky v kombinaci s dřívějšími pozorováními v lednu a prosinci 2019 umožnily astronomům být přímo svědky vzniku hvězdného prachu a shodovat se s pozorováním Dupree a jejích kolegů v loňském roce. Tým ESO dospěl k závěru, že plynová bublina byla vyhozena a vytlačena dále ven pulzací hvězdy směrem ven. Když se na povrchu objevila studená skvrna poháněná konvekcí, místní pokles teploty byl dostatečný ke kondenzaci těžších prvků (jako je křemík) na pevný prach a vytvořil prachový závoj, který zakryl jas hvězdy na jižní polokouli. Astronomové spekulují, že podobné vypuzování prachu z chladných hvězd by se mohlo stát stavebním kamenem planet.

Tým ESO nenalezl žádné důkazy na podporu blížící se hypotézy supernovy. „Nedostatek výbušného závěru se může zdát zklamáním, ale [tyto] výsledky jdou nad rámec vysvětlení jednoho krátkého mrknutí na blízkou hvězdu,“ napsala astronomka z Washingtonské univerzity Emily Levesque (která není spoluautorkou) v doprovodném komentáři k přírodě. Zvyšuje vyhlídku na další červené supergianty, které také vykazují známky stmívání. „Zařízení nové generace zaměřená na monitorování hvězdného jasu v čase nebo na studium signatury prachu v infračerveném spektru hvězd by se mohla ukázat jako neocenitelná pro rozšíření zde získaných poznatků.“

Jedním z těchto zařízení nové generace je dalekohled ESO Extremely Large Telescope (ELT), jehož cílem je dosáhnout prvního světla v roce 2026. „Díky schopnosti dosáhnout bezkonkurenčních prostorových rozlišení nám ELT umožní přímo zobrazit Betelgeuse v pozoruhodných detailech,“ řekl co -autorka Emily Cannon z KU Leuven. „Rovněž významně rozšíří vzorek červených supergianantů, u nichž můžeme povrch vyřešit přímým zobrazením, což nám dále pomůže rozluštit záhady za větry těchto hmotných hvězd.“


Drama v Betelgeuse

V posledních několika dnech propukla další diskuse o potenciálním osudu Ori, starší hvězdy, která je nám známá jako Betelgeuse. Poměrně velký počet lidí, v naději, že bude svědkem vzácné podívané na výbuch Supernovy, si třese ruce v očekávání fenoménu jednou za několik století.

Pojďme se znovu zabývat tímto problémem a podívejme se, co nám astrofyzika může o Betelgeuse říci a zda si nedávné jevy zaslouží veškerou pozornost.

No a co Stalo? Betelgeuse se stmívá. Docela dost. Lidé se obávají, že to vypadá dost bledě a vrcholově.

Betelgeuse je variabilní červený superobr. Pojďme to rozdělit:

Co dělá superobr znamenat? No, co se říká na plechovce, je to nesmírně velká hvězda. Wikipedia má tyto srovnávací obrázky hvězdného měřítka, které pomáhají uvést věci do souvislostí.

Srovnání velikosti hvězdy. Zdroj: Wikipedia Commons

Funkce Betelgeuse na obrázcích 5 a 6 a při porovnání s obrázky na obrázcích 3 a 4 je zřejmá obrovská velikost hvězdy. Naše Slunce je zhruba o polovinu větší než Sirius (modrá hvězda zobrazená na 3 a 4), kterou zakrslí Aldebaran (zobrazený na 4 a 5), ​​což je zase zakrslá Betelgeuse (5 a 6). Betelgeuse je tam nahoře se špičkovými psy, které mají zhruba poloviční průměr než dosud největší známá hvězda (VY Canis Majoris na obrázku 6).

Pro ty, kteří by chtěli dát do tohoto srovnání číslo, je průměr Betelgeuse necelých 1000krát větší než průměr našeho vlastního Slunce. Jeho poloměr je zhruba něco přes 4 astronomické jednotky, což znamená 4krát větší průměrnou vzdálenost mezi Zemí a Sluncem. Pokud by Betelgeuse nahradil naše Slunce ve sluneční soustavě, jeho objem by pohltil oběžné dráhy Merkuru, Venuše, Země, Marsu a pásu asteroidů, než učiní z Jupitera první planetu nejblíže k němu, ve vzdálenosti zhruba stejné jako ta Země ke Slunci. Termín superobr je opravdu zasloužený.

Screenshot z aplikace NASA & # 8217s Eyes od JPL. Přidána oranžová oblast, která ukazuje, jak BIG Betelgeuse ve skutečnosti je

Již jsme dříve zmínili, že Betelgeuse je semiregulární proměnná hvězda. Co to znamená? Variabilní hvězdy jsou ty, jejichž jas se mění s časem. Semiregular jsou ti, jejichž variabilita sleduje určitý druh periodického vzoru, ale s významnými výjimkami, které se tu a tam vyskytují. Ve srovnání s tím naše vlastní hvězda - Slunce - není proměnlivá, její jas je docela konstantní, bez výraznějších výkyvů. Pojďme se ale podívat na variabilní povahu Betelgeuse:

Variabilita zdánlivé velikosti Betelgeuse. Zdroj: https://www.aavso.org/vsots_alphaori

Obrázek výše ukazuje data pro Betelgeuse téměř století. Svislá osa je měřítkem toho, jak jasná se hvězda zdá být při pohledu ze Země, která je popsána pomocí její zdánlivá velikost, m. Čím menší nebo zápornější je tato hodnota, tím jasnější hvězdaa čím větší nebo pozitivnější je toto číslo, tím ztlumit hvězdu (Vím, že je to dozadu, než by člověk čekal, ale hej). Jak vidíte, v minulosti se v jeho jasu vyskytlo několik „výkyvů“, a to jak vzestupů, tak pádů. Největší pokles byl někdy na konci 40. let 20. století, kdy jeho zdánlivá velikost klesla na téměř m = + 1,8.

Obrázek níže ukazuje novější graf, který vysvětluje (ale ne nutně ospravedlňuje) humbuk:


Grafy jako toto ukazují, že v posledních několika let Betelgeuse dělá svou běžnou věc, ale během několika posledních měsíce značně se stmívalo. V době psaní je to více než m = + 1,5, ale jak ukazuje předchozí graf, Betelgeuse není pro tyto poklesky cizí. Měli bychom také pamatovat na to, že pro Betelgeuse máme data pouze několik desítek let, což je v porovnání s životností hvězdy (což může být miliardy let) zanedbatelné množství času. I s tímto malým množstvím dat není to, co se děje s touto hvězdou, nové. Betelgeuse se zvedl z horších kapek než tato a hvězda byla přesně tam, kde je nejméně 5 nebo 6krát předtím, a to je jen za posledních 100 let. Tento by měl stačí k odpočinku. Většina vědecké komunity není nijak zvlášť znepokojena, ale vědečtí komunikátoři a populární časopisy to považují za dostatečně legitimní tvrzení, aby udělali nějaký hluk, zejména proto, že cena je podívanou na nejvzácnější explozi supernovy, díky níž všichni brnkají očekáváním.

Proč stmívání?

Pokud se množství světla, které dostáváme od hvězdy, pravidelně mění, je to nejčastěji proto, že:

1) Je zastíněn nějakým stmívacím objektem (například jinou společnou hvězdou na oběžné dráze)

2) Je pulzující (jeho poloměr a teplota kolísají)

Betelgeuse patří do (b), takže je to, čemu říkáme vnitřní proměnná hvězda. Astrofyzika nám říká, že Napájení hvězdy, to je množství energie, kterou vyzařuje každou sekundu, závisí na dvou věcech: její velikosti a její teplotě, známé jako Stefan-Boltzmann zákon.

Jedním z důvodů, proč některé hvězdy „pulzují“, je to, že jejich vnější atmosféra se periodicky rozpíná a stahuje. Gravitace, nemilosrdně tahem dovnitř a radiační tlak (vycházející z jaderné fúze v jádru hvězdy) tlačí ven, jsou uzamčeni v neustálém boji, přičemž jedna strana vyhrává nějaký čas, následuje druhá a tak dále a tak dále. Výsledkem je, že hvězda doslova bobtná a zmenšuje se, a proto se množství energie, které vydává, mění s časem. V případě Betelgeuse může zářit silou čehokoli mezi sedmi až čtrnácti tisícikrát větší silou než naše vlastní Slunce. Docela zářivé!

Zde však hraje ještě jedna zajímavá jemnost: naše oči nedokážou detekovat veškeré záření, které vyzařují hvězdy.

Astrofyzika studuje hvězdy pomocí něčeho, co se nazývá aproximace černého tělesa. Toto je PhysicsSpeak (TM) pro ideální imaginární objekt, který vyzařuje záření přes všechny možné vlnové délky. Hvězdy vyzařují všechno: rádiové vlny, mikrovlny, infračervené záření, viditelné světlo, ultrafialové záření, rentgenové záření a gama záření. Pokud je to vlna E / M, vysílají ji. Naše oči jsou citlivé pouze na velmi úzký pás vln, tzv viditelné spektrum. To znamená, že hvězda vypadá matně může být ve skutečnosti mnohem, mnohem jasnější, přesto naše oči na tuto skutečnost zapomínají, protože nemusí být citlivé na vlnové délky, na které hvězda emituje většinu své energie. 'Nikdy Nesuď knihu podle obalu„Platí také pro hvězdy.

E / M spektrum. Zdroj: Wikipedia Commons

Ale mají hvězdy přednost před určitými typy vln? Nebo vydávají svou energii rovnoměrně v celém spektru?

Ukázalo se, že oni mají přednost. Jejich preference nebo použití žargonu fyziky, distribuce energie, kterou vydávají, na všech vlnových délkách, je uveden v následujícím grafu a záleží na jejich teplotě.

Distribuce energie vyzařované hvězdou napříč spektrem. Zdroj: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/wien.html

Každá křivka odpovídá konkrétní teplotě a ukazuje, kolik její energie vyzařuje přes různé části spektra. Pokud je křivka vysoká, jedná se o vlnové délky, na které vyzařuje většina energie. Jak vidíte, křivka není symetrická, což znamená, že všechny hvězdy mají tendenci emitovat většinu svého záření na kratší vlnové délky než na ty delší. Barevné svislé čáry označují, kde na tomto grafu leží viditelná část spektra.

Další astrofyzikální zákon, známý jako Vídeňský zákon o vysídlení, řekne nám, kde maximální preference to je, kolem kterého vlnová délka vyzařuje hvězda většinu svého záření. Použitím tohoto zákona můžeme určit, že Betelgeuse emituje většinu svého záření na vlnové délce asi 800 nm. Tato hodnota je již mimo rozsah viditelného spektra (700 - 380 nm), což znamená, že Betelgeuse se zjevuje našim lidským očím tlumenější, než ve skutečnosti je. Vyzařuje značnou část svého záření mimo detekční schopnost našich lidských očí. Kromě toho, pokud jeho teplota kolísá (jak to bude poněkud kvůli jeho kolísavému poloměru), vrchol křivky se také posune dále nebo blíže k okraji viditelného spektra, takže fluktuace bude o něco výraznější, než je obvyklé pro proměnnou hvězda. Protože vrchol teplotní křivky Betelgeuse je těsně za hranicí 700 nm, vysvětluje to také zjevnou barvu této hvězdy. Vypadá to červeně pro naše oči přesně proto, že většina jeho záření leží nad tou částí viditelného pásma spektra.

Červená křivka je lokusem maxim všech teplotních křivek. Zdroj: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/wien.html

Protože maximum emise Betelgeuse je tak blízko limitům naší schopnosti vidět ji očima, jakákoli změna teploty, kterou obvykle má, bude uměle zvýšena omezeními našich vlastních očí: jas hvězdy se ve skutečnosti mění s tím, jak poloměr a teplota se mění podle Stefan-Boltzmann zákon, ale jakékoli odpovídající změny jeho teploty také posunou maximum blíže nebo dále od hranice našeho lidského vidění, podle vídeňského zákona, což činí variaci o něco výraznější, než ve skutečnosti je. Pokud účinná teplota Betelguese trochu poklesne, bude přes viditelné spektrum vyzařováno ještě méně její energie, takže bude vypadat ještě slabší, než ve skutečnosti je.

Minulý týden bylo také zmíněno, že z oblasti oblohy, kde leží Betelgeuse, byly detekovány gravitační vlny. Stále není jasné, zda exploze supernov způsobí gravitační vlny, ale vypadá to nepravděpodobně (více zde: https://aasnova.org/2019/07/05/can-we-detect-gravitational-waves-from-core-collapse -supernovae /). To také spustilo poplach, protože rázová vlna ze supernovy může trvat několik hodin, než se dostane na povrch, což znamená, že gravitační vlny mohou dorazit před světelným signálem. Hodiny ubíhaly. Betelgeuse tam stále byla.

Takže ano, když už mluvíme o vrcholech, Betelgeuse vypadá trochu vrcholově. Je to důvod k obavám? Podle mého názoru ne. Měli bychom sledovat Betelgeuse, abychom se dozvěděli více o složitosti kolísání atmosféry proměnných hvězd. Ale měli byste se každý den dívat nahoru, abyste zjistili, zda tam stále je? Nemyslím si to. If this blip is similar to the one that occurred at the end of the 1940’s, then Betelgeuse will be back to normal within a few years.


Betelgeuse, Betelgeuse, Betel… don’t say it!

A dust cloud was likely responsible for the first dimming of Betelgeuse seen from Earth, but the repeat performance like had another cause. Image credit: NASA / ESA / E. Wheatley / STScI

At the end of 2019, Betelgeuse appeared to dim significantly as seen from Earth. Researchers eventually determined the dimming was the result of material being ejected from Betelgeuse, which cooled, absorbing light from much of the star. A similar dimming was seen again this year, but the cause of this recent event may not be the same as last time.

“It’s normally one of the brightest stars in the sky, but we’ve observed two drops in the brightness of Betelgeuse since late 2019. This prompted speculation it could be about to explode. But our study offers a different explanation. We know the first dimming event involved a dust cloud. We found the second smaller event was likely due to the pulsations of the star,” Dr. Meridith Joyce from The Australian National University (ANU) explains.


Polar opposites

Within Orion we find two immense stars, Rigel and Betelgeuse, apparently at diametrically opposite periods in a star's existence. In Rigel (the "left leg of the giant"), we find a star apparently reaching the prime of its life. It is the seventh-brightest star in our sky and is a true supergiant: a blazing blue-hot star of intense brilliance and dazzling beauty, one of the rarest breeds in our galaxy.

Located 863 light-years away, Rigel's computed luminosity is an incredible 120,000 times the brightness of our sun. Its surface temperature is also far hotter than the sun, around 21,000 degrees Fahrenheit (11,600 degrees Celsius). Compare that to 10,000 degrees F (5,500 degrees C) for the sun. In terms of overall size, Rigel measures 79 times the diameter of the sun. And yet, it's only 21 times more massive.

In stark contrast, Betelgeuse (the "armpit" of the giant), shines with a cool, dull ruddy hue and is located 548 light-years away, though there is an uncertainty of as much as 100 light-years with this figure. Like Rigel, Betelgeuse's luminosity far exceeds that of our sun. It is an irregular pulsating supergiant star, nearing the end of its life and as such it expands and contracts spasmodically. Incredibly, its diameter can vary between 550 to 920 times the diameter of our sun, meaning that at its maximum size, were it placed at the center of our solar system, it would engulf the planets Mercury, Venus, Earth, Mars and Jupiter.

In trying to describe Betelgeuse some three-quarters of a century ago, Henry Neeley, a long-time lecturer at New York's Hayden Planetarium noted that it is "like an old man with his strength almost entirely spent, panting in the asthmatic decrepitude of old age."


Did Betelgeuse supernova? Or was it just a dusty fart?

New observations reveal Betelgeuse’s ‘Great Dimming’ was not a precursor to a supernova, but cosmic flatulence.

Between November 2019 and March 2020, the star Betelgeuse – the second closest red supergiant to Earth, and a star that’s slowly pulsing towards the end of its lifespan – dimmed visibly, sparking global speculation about the cause.

For many in the astronomical community, it was thought at first that Betelgeuse might be about to supernova – a highly anticipated stellar explosion in which a red giant’s core collapses inwards, before exploding outwards, ejecting elements and debris into space. These supernovae only occur at the deaths of the largest stars in the Universe. When no such explosion was subsequently detected, scientists set out to understand why.

According to a new study published in the journal Nature, the ‘Great Dimming’ was actually caused by a giant, cosmic outrush of dust and gas. That’s right – it was because of cosmic flatulence.

Miguel Montarges, from the Observatoire de Paris, France, and colleagues studied Betelgeuse’s surface before and during the Great Dimming. Using high-angular-resolution observations from the Very Large Telescope in Chile, the team determined that the star’s southern hemisphere was ten times darker than usual during the dimming.

Observations and modelling revealed that a local temperature drop occurred in a cool region of the star’s surface, leading the team to conclude that a dust clump formed in the vicinity of the star as a direct result of the cooling patch. This cooling, dust-ejecting event evolved rapidly over weeks, increasing the dimness of the star, before wrapping up in March 2020. That’s a long toot.

Tough luck for astronomers hoping to catch a glimpse of one of the universe’s most spectacular light shows: when Betelgeuse does eventually explode, within the next 100,000 years, the supernova will probably shine as bright as a half-moon for at least three months, and cast visible shadows on Earth.

The last supernova event visible to the naked eye occurred in 1604. Known as Kepler’s Supernova after its observer and describer Johannes Kepler, at its strongest the exploding star was brighter than Jupiter.

These images, taken with the SPHERE instrument on ESO’s Very Large Telescope, show the surface of the red supergiant star Betelgeuse during its unprecedented dimming, which happened in late 2019 and early 2020. Image credit: Springer Nature

More reading:

Amalyah Hart

Amalyah Hart is a science journalist based in Melbourne.

Read science facts, not fiction.

There’s never been a more important time to explain the facts, cherish evidence-based knowledge and to showcase the latest scientific, technological and engineering breakthroughs. Cosmos is published by The Royal Institution of Australia, a charity dedicated to connecting people with the world of science. Financial contributions, however big or small, help us provide access to trusted science information at a time when the world needs it most. Please support us by making a donation or purchasing a subscription today.

Make a donation

Procyon

Procyon, designated as Alpha Canis Minor, is the brightest star in the Canis Minor constellation, and usually the eighth brightest star in the night sky, having a visual magnitude of 0.34.

Procyon is a binary star system, consisting of Procyon A – which is a white main-sequence star, and Procyon B, a faint white dwarf. This star system is located at around 11.45 light-years away from us, Procyon being the second-closest star to us of the Winter Triangle stars.

The primary star, Procyon A, has around 150% of our Sun’s mass, and it is around seven times brighter. In the medieval period, Procyon, along with Sirius, was among the fifteen Behenian fixed stars used in magic rituals.

Apart from the Winer Triangle asterism, Procyon also marks one of the vertices of the larger Winter Hexagon. This Hexagon or Winter Circle – is formed by Procyon, Sirius, Pollux, Capella, Auriga, Aldebaran, and Rigel.